机械原理课程设计牛头刨床说明书

机械原理课程设计牛头刨床说明书机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床设计学校：xxx院（系）：机械工程学院班级：xxx姓名：xxx学号：xxx指导教师：xxx时间：2月25日至3月8日共两周2013年3月7日通过老师对牛头刨床的讲解，对牛头刨床各个构建的功能有了新一步的认识；目的是绘制出机械运动简图，选取方案二，通过数据绘制出第12和6’点位置机构运动简图，使得整个运动得以更客观的呈现在我们面前，对以后的设计有一个更好的概念；绘制运动线图tatvts---,,，使得运动的数据更直观的表现出来，对整个运动周期的变化有更好的了解；对第12、6’点的速度、加速度分析，并且列出方程和画出速度多边形、加速度多边形，进而得出所要机构的运动随时间的变化；对12，6’两个位置的受力分析、画出力多边形，算出力矩（bM），然后全班汇总；通过所给数据设计出凸轮，并且画出凸轮轮廓线；最后是飞轮转动惯量的计算。目录一、设计（计算）说明书(3)1.画机构的运动简图(4)2.绘画机构运动线图(4)3.机构运动分析(4)(1)对位置12点进行速度分析和加速度分析(4)(2)对位置6’点进行速度分析和加速度分析(5)4.机构运动静力分析(7)(1)对位置12点进行运动静力分析(7)(2)对位置6’点进行运动静力分析(8)5.画平衡力矩图（Me-ψ），力矩作功图(Ae-ψ），盈亏功图（△Ae-ψ)(此项画在一张A2号图纸上）二、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计(9)1.已知条件、要求及设计数据(9)2.设计过程(9)三、心得体会(11)四、参考文献(11)一、设计说明书(详情见牛头刨床A1号图纸)1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为：取6’和20’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，7’和18’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余1、2、3…24等，是由位置1起，顺ω1方向将曲柄圆作24等分的位置（具体图像见任务书或牛头刨床A1号图纸）。2.绘画机构运动线图分别为S6-t(s),V6-t(s),a6-(s),三个图，其中根据图上上比例μs=0.002m/mm,ut=0.00416s/mm,ks=20mm,kv=20mm而由公式V=ds/dt,S=μs*y,t=μt*x,结合三者可得V=μs*tan＆/μt=μs*(ks*tan＆)/(ks*μt)综上得μv=μ*μt)=0.024m/mm.s,同理μa=μv/(kv*μs/(ks2.（具体的图形见牛头刨床A1号图纸。t)=0.29m/mm.s3.机构运动分析（1）曲柄位置“12”和“6’”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“12”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于W1lO2A，方向垂直于O2A线，指向与ω1一致。W1=2πn1/60rad/s=6.28rad/sυA3=υA2=ω1·lO2A=0.6908m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得υA4=υA2+υA4A2大小?√?方向⊥O4B⊥O2A∥O4B字母PA4PA2A2A4取速度极点P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm,作速度多边形（具体图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置速度分析）取6构件作为研究对象，列速度矢量方程，得υC=υB+υCB大小?√?方向∥XX(向右)⊥O4B⊥BCP线段PCPBBC取速度极点P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm,作速度多边行（具体图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置速度分析）Pb=Pa4·O4B/O4A=106mm→vb=1.06m/s则由图知，υC=1.08m/s加速度分析：取曲柄位置“12”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故anA2=anA3,其大小等于ω12lO2A,方向由A指向O2。W1=6.28rad/s,anA3=anA2=ω12·lO2A=4.3m/s2取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：aA4=anA4+aA4τ=aA2n+aA4A2K+aA4A2r大小:?ω42lO4A?√2ω4υA4A2?方向：?B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向右）∥O4B（沿导路）P’线段PA4’’A4’’A4’PA2A2A4A4A4’取加速度极点为P＇,加速度比例尺μa=0.05（m/s2）/mm,ω4=vA4/lO4A=2.75rad/saA4n=ω42lO4A=1.84m/s2aA4A2K=2ω4υA4A2=0.88m/s2作加速度多边形（具体图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置加速度分析）则由图知,取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得ac=aB+acBn+acBτ大小?√√?方向∥导轨√C→B⊥BCP’线段P’CP’BBB’B’C由其加速度多边形（具体图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置加速度分析）,有ac=0.4m/s2（2）曲柄位置“6’点”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“6’”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“12”。取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得υA4=υA2+υA4A2大小?√?方向⊥O4B⊥O2A∥O4BP线段PA4PA2A2A4取速度极点P’，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多边形（具体图形见牛头刨床A1号图纸的6’点位置速度分析）Pb=Pa4·O4B/O4A=0mm→vb=0m/s则由图，取6构件为研究对象，列速度矢量方程，得υC=υB+υCB大小?√?方向∥导轨(向右)⊥O4B⊥BCP线段PCPBBC其速度多边形如图1-4所示，有υC=PC·μv=0m/s取曲柄位置“6’”进行加速度分析,取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程,得aA4=aA4n+aA4τ=aA2n+aA4A2k+aA4A2γ大小?ω42lO4A?√2ω4υA4A2?方向?B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向右）∥O4B（沿导路）P线段P’A4’A4’A4γP’A2A2A4A4A4γ取加速度极点为p’,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm,作加速度多边形图（具体图形见牛头刨床A1号图纸的6’点位置加速度分析）则由图得anA4=ω42lO4A=0m/s2aA4A2K=2ω4υA4A2=0m/s2aA2n=4.34m/s2用加速度影象法求得aB=aA4×lO4B/lO4A=9.5m/s2取6构件的研究对象，列加速度矢量方程，得aC=aB+aCBn+aCBτ大小?√√?方向∥导轨√C→B⊥BCP’线段P’CP’BBB’B’C其加速度多边形如图（具体图形见牛头刨床A1号图纸的6’点位置加速度分析）有aC=pC·μa=5.95m/s24.机构运动静力分析(1)取“12”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析，作5-6杆组示力图（具体图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置运动静力分析中的5-6杆组力学模型示力图及机构力多边形图）μN=100N/mm已知G6=700N，又ac=0.4m/s2,可以计算Ｐi6=（G6/g）×ac=28.57N又ΣF=Fr+G6+Pi6+N45+N16=0，作为多边形（具体图形见A1号图纸的12点位置运动静力分析中的5-6杆组力学模型示力图及机构力多边形图）由图力多边形可得：N45=7300N分离3-4杆组构件进行运动静力分析，由MO4(F)=0即N45*h45-Pi4*hi4-N23*H23+G4*hG-Mi4=0hi4=Mi4/Pi4Mi4=Js4*＆=Ji4*aA4τ/lO4AＰi4=（G4/g）×a4=1.122N代入数据，得N23=8084.44N具体受力分析图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置运动静力分析中的3-4杆对曲柄2进行运动静力分析，则Mb14=N32*h=856.95N/m具体受力分析图形见牛头刨床A1号图纸的12点位置运动静力分析中的1-2杆(2)再取6’点为研究对象，同理分别分离5-6,3-4,1-2杆组，分别作出力学模型示力图及机构力多边形图(具体图形见牛头刨床A1号图纸的6’点位置运动静力分析中各杆组力学模型示力图及机构力多边形图)其中μN=14N/mm最后可得N23=1792.16NMb20=N32*h=0N·m。5.画平衡力矩图（Me-ψ），力矩作功图(Ae-ψ），盈亏功图（△Ae-ψ)(此项画在一张A2号图纸上）二、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计（详情见牛头刨床A2图纸）1.已知条件、要求及设计数据1、已知：摆杆９为等加速等减速运动规律，其推程运动角Φ，远休止角Φs，回程运动角Φ'，如图8所示，摆杆长度lO9D，最大摆角ψmax，许用压力角〔α〕；凸轮与曲柄共轴。2、要求：确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径ｒT，画出凸轮实际廓线。3、设计数据：设计过程选取比例尺，作图μl=1mm/mm。（1）.选定凸轮转动中心O2，选择图示比例后根据A2图纸上图解法确定的基圆半径r02=41mm做基圆。（2）.以O2为圆心，中心距d为半径作从动件回转中心的轨迹圆（运用反转法后从动件的转动中心O9将绕点O?2反转）在回程过程中（由ψ－Φ曲线得）ψ（°）Φ（°）（3）.在轨迹圆上逆时针方向依次标出推程运动角，远休止角，回程运动角及近休止角。其中推程角和回程角均按每份12.5度等分。（4）.以起点A和各等分点A1,A2,A3…...为圆心，lO9D为半径，做圆弧，分别与基圆交一点B1B2B3……..（5）分别以A1B1,A2B2,A3B3……为基准量取角度位移，使∠B1A1A1`∠B2A2A2`∠B3A3A3`……分别与其对应的摆角相等。得到A1`A2`A3`…（6）.光滑连接A,A1`,A2`.A3`….即得所求凸轮轮廓曲线。（具体图形见相对应的牛头刨床A2图纸）JF=169.68kg·m2三、心得体会为期两周的课程设计结束了，在这次实践的过程中学我到了一些除技能以外的其他东西，深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的看法与感悟。通过这次课程设计我发现了自身存在的不足之处。虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣。我想这将对我以后的学习产生积极地影响。通过这次设计，我懂得了学习的重要性。了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力。最后，感谢学校给了我们这次动手实践的机会，让我们学生